Dołącz do czytelników
Brak wyników

Kącik małego odkrywcy

16 lutego 2018

NR 26 (Kwiecień 2017)

Odkrywamy tajemnice Ziemi i jej mieszkańców

0 261

Ziemia i jej mieszkańcy kryją w sobie niezliczoną ilość tajemnic. Nawet najbardziej aktywny i ciekawy świata człowiek jest w stanie poznać zaledwie malutką ich cząstkę, ale im więcej uda mu się ich odkryć, tym bogatsze i ciekawsze stanie się jego życie. Młodzi Odkrywcy nie zawsze zdają sobie sprawę z tego, że mnóstwo ciekawego materiału badawczego i tajemnic do odkrycia mają „w zasięgu ręki” i nie zawsze trzeba wyruszać na dalekie, kosztowne wyprawy, by dokonać czegoś wielkiego. Opisane w niniejszym artykule eksperymenty są propozycją urozmaicenia zajęć przyrodniczych, które najpierw powinny  być zrealizowane w przestrzeni pozaszkolnej, a dopiero później w dziecięcym „laboratorium”.

Część I – tajemnice Ziemi

Czy Ziemia obraca się wokół swej osi z jednakową czy ze zmienną prędkością?

Prosty eksperyment pomoże małym odkrywcom zrozumieć, że Ziemia obraca się wokół swej osi z jednakową prędkością.

Należy przygotować:

  • koło wycięte ze sztywnej tekturki,
  • długi, zatemperowany ołówek,
  • pisak.

Wykonanie eksperymentu:

  • Warunkiem koniecznym jest słoneczna pogoda.
  • Ołówek wbić w środek kartonowego koła, zaostrzonym końcem do dołu. Następnie wbić go w ziemię, zaznaczając pisakiem na kartonowym kole rzucony cień.
  • Czynność zaznaczania cienia ołówka na tarczy powtarzać co godzinę, przynajmniej przez połowę dnia.

Co się okaże? Odległości między zaznaczonymi cieniami będą jednakowe.

O czym to świadczy? O tym, że Ziemia obraca się wokół swej osi z jednakową prędkością.

 

A to ciekawe…

  • Ziemia wiruje wokół własnej osi z prędkością ponad 1600 km/godz.,
  • czas obiegu Księżyca wokół Ziemi jest dokładnie równy czasowi jego obrotu wokół własnej osi (kierunek wirowania jest zgodny z kierunkiem obiegu wokół Ziemi). W praktyce skutkuje to tym, że Księżyc zwrócony jest stale tą samą stroną w kierunku Ziemi.

 

Do czego służy i jak działa sejsmograf?

„Seismos” z języka greckiego znaczy „wstrząs”. Sejsmograf to urządzenie rejestrujące zarówno poziome, jak i pionowe ruchy skorupy ziemskiej. Na podstawie odczytu zapisów sejsmografu można przewidzieć miejsce i siłę trzęsienia ziemi.

Prosty sejsmograf mali naukowcy mogą wykonać samodzielnie.

Potrzebne będą:

  • średniej wielkości kartonowe pudełko z pokrywką,
  • nici,
  • czarny pisak,
  • metalowa nakrętka od śruby – o takim przekroju, by zmieścił się w niej pisak,
  • paski białego papieru,
  • klej błyskawiczny,
  • nożyczki,
  • taśma klejąca.

Wykonanie urządzenia:

  • W pokrywce pudełka z jednej strony wyciąć nożyczkami 2 niewielkie otworki.
  • Pudełko ustawić na stoliku (węższym bokiem na blacie) i przymocować do niego pokrywkę w sposób pokazany na zdjęciu.
  • Na pisak założyć metalową nakrętkę. Jeśli nakrętka będzie zbyt luźna, zamocować ją plasteliną.
  • Do końcówki pisaka przykleić za pomocą kleju podwójnie złożoną nić.
  • Zawiesić pisak na pokrywce pudła, wykorzystując przyklejoną do pisaka nić i otwory wcześniej zrobione w pokrywce. Pod pisakiem ułożyć pasek białego papieru. Ważne! 
  • Pisak powinien dotykać papieru. Sejsmograf gotowy.

Wykonanie eksperymentu:

  • Pasek papieru przeciągnąć wzdłuż pod pisakiem. Jeśli na pasku powstanie czarna, prosta linia, to znaczy że sejsmograf działa.
  • Założyć czysty pasek papieru. Jedno dziecko ostrożnie potrząsa stolikiem, a drugie w tym czasie przeciąga papier, o który opiera się pisak.

Co się okaże? Na pasku papieru pisak narysuje linię z załamaniami i zakrzywieniami. Wielkość i częstotliwość załamań będzie uzależniona od siły i częstotliwości wstrząsów. Tak oto najprościej można uzmysłowić dzieciom działanie sejsmografu. Oczywiście trzeba przy tym dodać, że prawdziwe sejsmografy są bardzo skomplikowane i „nafaszerowane” elektroniką, dzięki czemu „wyczuwają” nieraz bardzo odległe niebezpieczeństwo związane z trzęsieniem ziemi i tym samym umożliwiają zminimalizowanie jego skutków.

Czym są wulkany i dlaczego wybuchają?

Wulkany są to takie miejsca na Ziemi, w których znajdują się głębokie podziemne komory (kratery), zawierające gazy oraz gorące, płynne skały, nazywane lawą (lub magmą). Co pewien czas ciśnienie gazów wewnątrz wulkanów staje się tak wysokie, że wypycha do góry gorącą lawę. Mówimy wtedy o wybuchu (erupcji) wulkanu. Jest to bardzo niebezpieczne zjawisko, czasami powodujące zalanie magmą całych miast i śmierć ogromnej ilości ludzi i zwierząt. Na szczęście naukowcy potrafią już dość precyzyjnie przewidzieć wybuch wulkanu i tym samym zminimalizować jego skutki.
Wybuch wulkanu można zaaranżować w klasowym zaciszu – co prawda nie będzie magmy ani deszczu kamieni, ale będzie możliwość obserwacji mechanizmu działania wulkanu.

Eksperyment I – wulkan lądowy

Należy przygotować:

  • dużą miskę wypełnioną piaskiem,
  • niewielką szklaną butelkę,
  • ok. pół szklanki octu zabarwionego na czerwono,
  • sodę oczyszczoną (tyle, aby zapełnić połowę butelki),
  • lejek.

Wykonanie eksperymentu:

  • Butelkę napełnić do połowy sodą oczyszczoną i wstawić do miski z piaskiem.
  • Na butelkę nagarnąć piasek w taki sposób, by powstał „stożek wulkaniczny”. Nie zasypywać otworu butelki!
  • Włożyć do otworu butelki lejek i ostrożnie wlać ocet. Zabrać lejek.

Co się stanie? Z „wulkanu” wypłynie „lawa”, czyli nastąpi erupcja wulkanu.

Co powoduje wybuch? Gaz o nazwie „dwutlenek węgla”. Skąd się tam wziął? Powstał w wyniku reakcji sody oczyszczonej z octem. Było go tak dużo, że spowodował wypchnięcie płynu z butelki. Prawdziwe wulkany wybuchają podobnie, tyle że z niewyobrażalnie wielką siłą wyrzucają płynną masę skalną i kamienie.

Eksperyment II – podwodne wulkany

Należy przygotować:

  • duży słój z przezroczystego szkła wypełniony zimną wodą,
  • niewielką szklaną butelkę,
  • gorącą wodę (nie wrzątek!) – zabarwić barwnikiem lub atramentem na dowolny kolor,
  • 2 garści kamyków.

 

 

Wykonanie eksperymentu:

  • Wsypać kamyki na dno butelki (w celu jej obciążenia) i napełnić butelkę zabarwioną gorącą wodą.
  • Butelkę szybko włożyć do słoja z wodą – cała butelka powinna znaleźć się pod wodą (w celu zachowania bezpieczeństwa powinien to zrobić nauczyciel) i podwodny wulkan gotowy.

 

Czy wiesz, że…

  • lawa wypływająca z wulkanu ma temperaturę ok. 1200 stopni Celsjusza – przy tej temperaturze topi się większość metali,
  • po wybuchu wulkanu ST. Helens (w amerykańskim stanie Washington) osunęło się z jego zboczy tyle skał, że aby je wywieźć, należałoby użyć 250 milionów wywrotek,
  • wulkan Novarupta na Alasce podczas wybuchu w 1912 roku wyrzucał popioły na wysokość 32 km,
  • huk wybuchu indonezyjskiego wulkanu Krakatau w 1883 roku słychać było z odległości 4800 km.

 

Co się będzie działo? Gorąca, zabarwiona woda z umownego podwodnego wulkanu niczym lawa wypłynie z butelki na powierzchnię zimnej wody znajdującej się w słoju.

Dlaczego? W gorącej wodzie cząsteczki poruszają się bardzo szybko i tym samym rozprężają się. To powoduje, że nie mieszcząca się w butelce woda wypływa do wody w słoju i początkowo jest widoczna w postaci zabarwionej warstwy na powierzchni zimnej wody. Gdy się ochłodzi, zacznie opadać na dno. Podobnie dzieje się z prawdziwymi podwodnymi wulkanami: lawa najpierw wędruje do góry, a gdy się ochłodzi – opada.

Co martwi Ziemię?

Głównym powodem do zmartwień jest przede wszystkim brak rozsądku ze strony niektórych ludzi. Objawia się to zanieczyszczeniami wyniszczającymi Ziemię i prowadzącymi do śmierci jej mieszkańców. Jako przykład można wymienić stosowanie polifosforanów (związków chemicznych wchodzących w skład środków czystości), które dostają się do wód i niszczą istniejące w nich życie.

Do przeprowadzenia eksperymentu ukazującego ten problem należy przygotować:

  • szklaną miskę z wodą,
  • łyżkę,
  • olej,
  • proszek do prania.

Wykonanie eksperymentu:

  • Do miski z wodą wlać trochę oleju – tyle, aby po powierzchni pływały cienkie, tłuste plamy.
  • Na każdą plamę posypać trochę proszku do prania i lekko zamieszać wodę.

Co się okaże? Olej nie będzie pływał po powierzchni wody, lecz wymiesza się z nią.

Dlaczego ten proces niepokoi Ziemię? Dlatego, że używane przez ludzi środki czystości z czasem trafiają do mórz, 
jezior i rzek. Czyn...

Pozostałe 70% treści dostępne jest tylko dla Prenumeratorów.

Co zyskasz, kupując prenumeratę?
  • 10 wydań magazynu "Życie Szkoły"
  • Dostęp do wszystkich archiwalnych artykułów w wersji online
  • Możliwość pobrania materiałów dodatkowych
  • ...i wiele więcej!
Sprawdź

Przypisy